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霍尔元件在磁悬浮摆件中的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-04-13 09:17:20【
现在,不少朋友家里或者车辆摆放着磁悬浮的盆景或者摆件。这小小的摆件悬浮在底座之上,还在不停转动着,也不会因为摆动幅度过大而掉落。磁悬浮摆件不仅美观,而且科技感满满,无形中提升了主人家的品味。

磁悬浮摆件应用了电磁悬浮的技术,英文简称为EML技术。其原理是在用高频率的磁场在金属表面产生涡流包实现金属悬浮。

把一个金属样品放在一个通有高频率电流的线圈上时,高频率电磁场会在这金属材料表面产生高频率涡流。在高频率的涡流与外部的磁场互相作用下,金属样品会受到洛伦兹力。在适当的空间配置下,洛伦兹力可以与金属样品重力方向相反。通过调节高频源功率,是电磁力与金属样品受到的重力相等,这样就可以实现电磁悬浮。在一般情况下,通过线圈的交流电的频率是104-105赫兹。



金属上涡流产生的焦耳热可以熔化金属,从而达到不用容器熔化金属的目的。目前,在空间材料研究领域,EML技术在微重力和无容器环境下晶体生长、凝固、成核和深过冷研究中发挥着重要作用。

磁悬浮摆件是一个典型的机电一体化系统。它利用了磁悬浮的科学手段,即磁路定律和磁场产生磁力的动力学原理。有控制器和执行器两个部分组成。只要磁场的方向和上部磁体的几何重心保持在一条直线上,并且此时的磁力与上部磁体的重力相同,上部的特殊物体就可以悬浮在空中的某一点上。

摆件的自转是因为摆件中的磁体与底座上的磁体之间磁场的互相作用,形成的碗装的势能,科学家称之为势阱。当摆件中的物体向右移动的时候,摆件的转轴无法在保持直立,而是随着磁力线的倾斜微微向右倾斜,这样摆件中的磁体就可以跟随磁力线的方向调整自己的转轴方向,这样就可以让摆件稳定自转。



霍尔元件精度高、线性度好、无磨损、开关器件无接触、无抖动、输出波形清晰、无回弹、位置重复精度高。霍尔元件具有多种补偿和保护的措施,并且可在-55℃-150℃的温度范围内正常工作。

线性霍尔元件可以用于检测物体的上下位置。根据实际的需要,可以将它固定在相应的位置,看然后检测出悬浮物体的高度,将模拟量输出到PID,根据所获得的电信号来调节电路,电磁铁根据所述电流释放,然后悬浮物悬浮。